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二次再热:煤电清洁高效运用晋级版

时间: 2023-04-11 12:15:50 |   作者: 江南体育
二次再热:煤电清洁高效运用晋级版
二次再热:煤电清洁高效运用晋级版

  新我国树立之初,我国发电装机容量仅为185万千瓦,其间火电装机容量占到91.2%。彼时,进步装机容量,为经济社会开展供给强有力的确保,是火电的首要使命。70年来,我国发电装机容量增加了1026倍,火电仍是我国装机容量最多、发电量最大的电源品种,此刻,我国已建成全球最大的清洁煤电供给体系。

  在我国火电建造超低排放和节能改造的道路上,由我国能建华东院(以下简称“华东院”)规划,我国能建江苏电建三公司(以下简称“江苏电建三公司”)和我国能建江苏电建一公司(以下简称“江苏电建一公司”)承建的泰州电厂二期工程,作为世界首例百万千瓦超超临界二次再热燃煤发电机组,发电功率到达47.82%,树立起全球煤电范畴的标杆。

  我国动力资源禀赋结构,决议煤电成为我国电力供给的主力。2007年,国家开展变革委发布相关文件,要求规划新建火电项目要尽或许选用60万千瓦及以上超临界机组,敞开了我国火电的“大机组”年代。

  早在2002年,时刻重视煤电高效清洁运用的华东院,凭仗技能实力,承接了我国首座百万千瓦级超超临界燃煤电站浙江玉环电厂的技能研制和规划使命。该电厂投产后,热功率到达45.4%,与其时国内均匀煤耗比较,每年可节省59万吨原煤,成为了其时国内归纳节能和环保水平最高的燃煤电厂。

  “其时百万机组现已十分先进了,但咱们想,在这个基础上,煤电的运用功率还能更高吗?”2006年,华东院总工程师陈仁杰带领团队完毕玉环电厂的规划作业不久,便再接再励地投入到全新的大容量、高参数二次再热燃煤发电技能的研讨中。

  2012年末,彻底自主知识产权的二次再热技能课题正式列入“十二五”节能减排国家科技支撑计划,并依托泰州电厂二期演示工程建成世界首台百万千瓦二次再热机组。

  二次再热技能是泰州二期工程选用的核心技能,也被认为是当今进步火电发电功率的首要手法之一。该技能在国外运用多年,但一般只用于装机容量较小、参数较低的机组,从未在高参数百万千瓦机组上运用过。

  “在百万机组上选用二次再热技能,不只是简略地进步参数,更重要的是当各个体系参数进步后,怎么处理体系之间以及设备之间的匹配问题。”华东院泰州二期项目设总李林说道,“二次再热是什么?教科书上有介绍,但要变成工程实践,是个很大的应战。”

  其时我国二次再热技能尚处空白,世界范围内也没有百万千瓦级机组规划、制作和运转的成绩和经历能够参阅,为确保项目顺畅进行,华东院成立了攻坚课题研讨小组,充分调动多方科研和技能力量,重复进行计划证明、体系规划和配备制作研制等。

  “举个简略的比如,二次再热的主蒸汽温度和压力都进步了,对水质的要求是否还会和一次再热的要求相同呢?水中的微量元素发生变化,会对设备的寿数发生直接影响,这些问题都需求研讨。” 李林弥补道。

  终究,项目组提出了“五大类”“十六大”节能减排优化集成立异技能。该集成技能内容包括回热体系拟定、辅机优化选型、下降厂用电率办法、操控优化和削减大气污染物排放等多个方面,初次将两级再热蒸汽参数提升至610摄氏度以上、容量提升至100万千瓦级,构成了新一代高参数大容量二次再热发电自主成套技能体系。

  依托泰州二期工程,我国构成自主规划制作技能和工业,然后完成我国火力发电的严重技能进步,使我国在高参数大容量机组方面,摆脱了国外知识产权捆绑,火电规划水平取得一次新跨过,也为大容量燃煤机组归纳提效做好技能储备。

  1949年,我国火电机组发一度电要耗费1000克规范煤,1978年供电煤耗下降到了471克/千瓦时。到2018年,我国6000千瓦及以上电厂供电规范煤耗已低至308克/千瓦时。

  2015年9月25日,泰州电厂二期3号机组一次顺畅完成168小时满负荷试运转,顺畅移送投产。经过选用二次再热、进步主参数、十级抽汽回热体系和烟气余热运用等技能,泰州电厂二期完成了发电功率达47.82%,发电煤耗为256.86克/千瓦时,均创下其时的世界之最;在污染物排放指标上,与惯例百万超超临界机组比较,二氧化碳、二氧化硫 、氮氧化物、粉尘排放量削减5%以上,到达国家超低排放要求,成为全球煤电范畴的标杆。

  技能新了、规范新了、设备新了,将图纸变为实际,建造的新问题也多了。每台机组大大小小有上千个体系,几百台相关设备,其间不少都是初次运用。“这是一个立异的项目,在建造过程中不少配备企业也在测验一些新发明、新设备,其间难免会呈现一些问题。” 江苏电建三公司泰州二期项目经理朱建峰回忆起建造中遇到的一个小插曲,在3号机组锅炉水冷壁的装置中,施工人员发现选用的新材料原料呈现了问题。此刻,水冷壁吊装现已过半,但为了确保施工质量,项目人员决议对水冷壁进行重新装置。“这样的困难其实还有许多,但好在都被霸占了。”

  20世纪70年代,我国首台30万千瓦火电机组平顶山姚孟电厂,从开工到投产,用了5年时刻。面临新技能、新应战,泰州电厂两台百万机组不到两年半就完成了移送投产。

  运筹帷幄,决胜于千里之外。在江苏电建一公司项目副经理沈金友看来,工程高质量建造,离不开精细高效的顶层规划,“环绕这一项目,咱们编写了《B标段工程办理策划书》,包括了工程办理整体目标和进展办理、安全办理、质量办理、经营办理、物资办理策划等六大项内容,拟定、完善了40项办理制度。”

  从40多项策划细则,到99.5%以上焊口一次合格率,从安全文明“尖端范”的施工现场,到一批立异效果不断涌现项目完毕后,江苏电建一公司将在泰州二期的成功经历编纂成250多页全过程策划办理效果,成为优化项目建造的重要“教科书”。

  泰州电厂二期项目的建造,也为电力建造事业和企业本身开展培养了一批新生力量。一批“80后”年轻人先后走上办理岗位,更多的青年被推上技能和办理前沿,承受训练。“先后有60多个刚结业的大学生到现场训练,得到了快速生长。”江苏电建一公司工程科科长顾志海介绍道。

  党的十八大以来,全国煤电装机容量由7.49亿千瓦增加至9.8亿千瓦,增幅到达30%。与此同时,电力二氧化硫、氮氧化物、烟尘的排放量从859万吨、1086万吨、178万吨下降至120万吨、114万吨、26万吨,降幅别离达86%、89%、85%。火电机组供电规范煤耗也从325克/千瓦时下降至312克/千瓦时。

  “现在咱们还在持续探究二次再热这一技能的开展潜力,现在,泰州电厂正在进行二次再热机组的能量梯级运用的课题。”泰州电厂改造项目经理王亚军说,“期望经过不断立异,进一步进步火电厂动力运用的功率。”

  到2018年末,泰州二期项目效果已在21台100万千瓦和66万千瓦机组上得到推广运用。不仅如此,泰州二期演示项目的成功建造,还招引了许多国外电力同行前来观赏,为我国燃煤高效发电核心技能及严重配备“走出去”奠定了良好基础。

  2019年6月,依旧是由华东院规划、江苏电建一公司、江苏电建三公司承建的江苏宿迁二期两台66万千瓦超超临界二次再热机组悉数投运。在泰州二期的基础上,该项目聚集二次再热技能的高效灵敏运用,满意电网调峰、电力宽负荷运转需求。“清洁高效运用煤炭资源,是未来火电开展的发向,在这一范畴的探究是永无止境的。”陈仁杰这样描绘自己心中火电开展的远景。

  现在,我国能建正承当我国700摄氏度超超临界技能研制使命中的整体计划规划研讨、演示电站建造的工程可行性研讨等作业,其供电功率可到达50%左右,将助力火电技能提效减排持续晋级。

  70年来,依托科技立异与工程实践,我国能建在百万千瓦等级高效超超临界发电、二次再热发电、空冷技能、IGCC发电、CFB发电、联合循环发电、烟塔合一、近零排放与节能改造等火电技能范畴的研制与规划实力,已处于世界领先水平,为我国火电技能进步与煤炭清洁高效运用作出了突出贡献。(特约通讯员 曾雪莹)